理论教育 新能源汽车产业链的动态能力内涵界定

新能源汽车产业链的动态能力内涵界定

时间:2023-06-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:新能源汽车产业链除了包含传统汽车产业链之后,还增加并延长了产业链条。如图3-1所示,新能源汽车产业链的上、中、下游分别为:图3-1新能源汽车产业链1.新能源汽车产业链的上游锂离子电池材料。新能源汽车的动力来源于电池,因此电池在新能源汽车产业链中有着不可替代的地位。电机是新能源汽车主要的动力装置,常见的新能源汽车车用驱动电机主要有开关磁阻电机、交流异步电机和永磁同步电机三种

新能源汽车产业链的动态能力内涵界定

(一)新能源汽车的概念及分类

根据中华人民共和国工业和信息化部于2009年6月17日颁布、2009年7月1日实施的《新能源汽车生产企业级产品准入管理规则》的规定,新能源汽车被定义为采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进,具有新技术、新结构的汽车。这主要包括混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV,包括太阳能汽车)、燃料电池电动汽车(FCEV)、氢动力汽车、其他新能源(如高效储能器、二甲醚)汽车等。我们将新能源汽车各类的动力来源、优缺点及发展现状等总结如下,见表3-1:

表3-1 新能源汽车的种类

续表

(二)新能源汽车产业链概述

传统汽车产业链是一条直线:首先是技术,主要是指汽车产品的研发;接着是汽车零部件的采购;后到汽车的生产制造;再到汽车的销售,最后扩展到汽车服务,包括汽车维修、汽车美容、汽车保险、汽车租赁、汽车金融二手车置换和汽车文化等。具体来讲,传统汽车产业链上游涉及钢铁、机械橡胶、石化、电子纺织等行业;中游为整车及其零部件;下游涉及保险、金融、销售、维修、加油站餐饮旅馆等行业。

新能源汽车产业链除了包含传统汽车产业链之后,还增加并延长了产业链条。例如,新能源汽车产业链上游新增了电池材料,中游还需要有电池系统及电机系统,下游又增加了电池方面的服务等领域

如图3-1所示,新能源汽车产业链的上、中、下游分别为:

图3-1 新能源汽车产业链

1.新能源汽车产业链的上游

(1)锂离子电池材料。锂离子电池的容量和性能是由电池内部材料的结构和性能决定的,这些内部材料主要包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜等。在锂离子电池的成本构成中,正极材料大概占33%,隔膜大概占25%,电解液大概占15%,负级材料大概占10%,如图3-2所示。

图3-2 锂电池各部分成本占比

①正极材料。锂离子电池的特性和价格与正极材料密切相关,但是由于正极材料对制备过程参数十分敏感,其发展还比较缓慢。目前常被用做锂电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料(镍钴锰酸锂)以及磷酸铁锂,其中钴酸锂在我国已经完全实现国产化,我国的研究与开发正在向三元材料以及磷酸铁锂方向发展;美国拥有磷酸铁锂的专利技术,并在进一步的研究开发中。

②负极材料。目前,锂离子电池的负极材料主要以碳极材料如石墨、石墨化纤材料等为主,未来则以非碳极材料(如钛酸锂)为方向进行发展。碳极材料的生产技术壁垒较低,我国已经完全实现国产化,国内很多企业都在从事锂电负极材料生产。相比于国外,日本东芝研究的钛酸锂在世界上已经处于领先地位。

③隔膜。隔膜起着分隔电池的正、负两极,并阻止两极电子穿过、允许电解质离子通过的功能,以保证在充放电过程中锂离子能够在正负极之间的快速传输。隔膜的成本在锂离子电池生产的总成本中约占25%,但毛利率达到70%以上,在锂离子电池材料中盈利能力最强。然而,我国的隔膜生产是从2005年开始的,直到现在将近80%的需求还要依靠进口维持,而日本、美国、德国、法国的隔膜生产在世界上已经处于领先地位。而且,与国外相比,我国生产的隔膜在厚度、强度、孔隙率等方面还达不到整体兼顾的技术要求,主要也只能供应中低端市场。

④电解液。电解液是电池中离子传输的载体,一般由锂盐、有机溶剂和一些添加剂等组成,主要使用的电解质锂盐是六氟磷酸锂(LiFL6)。目前,电解液的生产已经部分实现国产化,但未来新能源汽车的发展将会刺激对电解液的需求。

(2)电机材料。电机系统的价值链条包括驱动电机及电机控制系统材料,二者所占的成本之比约为1∶1,它们将带动精密制造业、永磁材料、硅钢材料、稀土等产业的发展。

①永磁材料。永磁材料主要包括合金永磁材料、铁氧体永磁材料、稀土永磁材料三大类,其中稀土永磁材料在汽车领域应用较为广泛。由于我国稀土矿储量居世界第一位,因此,与其他国家相比,我国具有明显的资源优势。在永磁电机生产方面,我国已初步形成了自己的产业体系。早在2003年年底,美国已经完全停止对永磁电机的生产,欧洲各国也基本停产,世界磁性材料产业中心已经转移到我国。但是,我国的磁性产品质量较差,在高档市场上的份额还较少,技术还有待进一步的提高。

②硅钢材料。硅钢主要用于各种电机、发电机变压器铁芯,它的性能直接影响到电机的效率。硅钢材料生产工艺复杂,制造技术严格,国外的生产技术都以专利形式加以保护,视为企业的生命。目前我国在硅钢材料的生产技术、设备、管理及科研等方面与国外相比,仍存在较大差距。

2.新能源汽车产业链的中游

(1)整车。新能源汽车的整车一般由发动机、电机、电池、变速器、转向器、车身、底盘、汽车电子等一系列零部件产品和系统总成构成,为了降低整车单独设计的工作量和成本,目前国内新能源整车产品还主要来自于对传统汽车的改装。在新能源汽车四大关键技术[1]中,电控技术大部分是由整车生产企业负责。

(2)电池。新能源汽车的动力来源于电池,因此电池在新能源汽车产业链中有着不可替代的地位。在我国政府的支持下,我国动力电池技术水平也得到了大幅度的提升。其中,镍氢电池的技术已经相当成熟,我国已经完整掌握了材料、电池开发、制造技术等核心技术,被广泛用于混合动力轿车和客车的示范运行。但该种电池具有以下缺点:自放电率高、低温性能差,能量密度和使用寿命都不能令人满意,且技术难以得到很大的提升,正是因为这些缺点,该类电池已无法满足新能源汽车电池动力的需求。

相比之下,锂离子电池将成为未来几年动力电池的主流产品,这是因为锂离子电池重量较轻、比能量[2]和比功率[3]较高、体积较小、循环寿命较长、自放电率较低、温度适用范围较广等,这些优点都使得锂离子电池更符合未来新能源汽车发展的要求,而且锂离子电池的技术还能进一步得到很大提升,成本也可以大幅度下降。而且,在动力电池市场,锂离子电池正在慢慢取代镍氢电池的地位,如图3-3所示。

(3)电机。电机是新能源汽车主要的动力装置,常见的新能源汽车车用驱动电机主要有开关磁阻电机、交流异步电机和永磁同步电机三种。

开关磁阻电机的结构简单,性能较为优越,可靠性高,而且该种电机的控制比较简单,因此,很多厂商希望能在新能源汽车上使用开关磁阻电机。然而,该种电机响应速度慢,运动噪音和振动也较大,导致这种电机的应用也比较少。

新能源汽车主要运用交流异步电机和永磁同步电机。其中,永磁同步电机的功率密度较高,效率也较高,主要被用于乘用车领域。而交流异步电机的可靠性较高,价格便宜,使用、安装、维护方便,同永磁同步电机共同运用于商用车领域。

(www.daowen.com)

图3-3 1996—2012年镍氢、锂电池市场占比情况

(4)变速器。变速器不仅是传统汽车的核心部件,对于新能源汽车变速器也是不可缺少的部分。从原理上将,新能源汽车变速器并没有太大的变化,但是不同点就在于换挡控制要与不同的混合动力系统进行匹配设计,对于电控单元的要求更高,需要调整速比范围。目前,发达国家新能源汽车所采用的变速器主要有行星齿轮机构、传统的机械手动/自动变速器(AMT/MT)、液力机械自动变速器(AT)、无级自动变速器(CVT)、双离合器自动变速器(DCT)五种。

3.新能源汽车产业链的下游

下游环境主要指与新能源汽车配套的基础设施建设和服务,基础设施建设主要指充电站(桩)和电池更换站,服务是指整车或电池租赁和其他配套服务等。

(1)充电站(桩)。新能源汽车的电池需要及时充电才能保证其正常行驶,对于小型新能源汽车由于续驶里程短、速度要求低、耗电较少,因此可利用民用电充电。但是对于中型及以上新能源汽车,由于续驶里程长、速度要求高、需电量较大,民用电已不能满足这些新能源汽车的需求,需要建立标准的大型充电设施。但是充电站的建造成本是比较昂贵的,高达数百万元乃至千万元,充电时间也需要几个小时才能完成。

(2)配套服务。新能源汽车的配套服务是在传统汽车的配套服务诸如汽车维修、汽车美容、汽车保险、汽车租赁、汽车金融、二手车置换和汽车文化等的基础上,又新起了新能源汽车整车租赁以及电池租赁服务。顾客需要向厂家缴纳一定数额的押金或者租金,就能够将新能源汽车开回家使用,或者租用厂家的动力电池。

(三)新能源汽车产业链动态能力的概念

作为一种新兴产业,新能源汽车产业与传统产业不同,其相关的配套设施和标准还没有完全建立。单独一个企业是没有能力完成从产品设计到销售的全部价值活动的,急需产业链上各企业专业分工、相互合作。产业链是在劳动分工与协作的基础上,因技术联系和投入产出关系形成的一种链网状的组织形态。在新能源汽车产业链中,新能源汽车产业链动态能力是新能源汽车产业链进行创新并获得竞争优势的重要前提之一,甚至直接影响产业链的成败。

一方面,新能源汽车产业链本质上是新能源汽车企业的延伸,它是通过产业联系的纽带,在上下游企业之间结成的链网状产业组织系统。在新能源汽车产业链整个管理过程中,它有一般组织的结构和功能。但新能源汽车产业链也有其不同之处,主要表现为新能源汽车产业链对象不是一个个的部门,而是若干企业。这些个体不能被新能源汽车产业链所设立或消亡,只能通过相互的关系资产投资来维护。另一方面,新能源汽车产业链与传统汽车产业链不同,其在继承传统汽车产业的基础上,不仅涉及技术研发、零部件采购、生产制造、汽车销售和售后服务,而且还添加了新的元素,不断研发新的电池材料,寻求节能环保的能源供应,日益完善售后服务体系,保证新能源汽车产、销、售后体系相辅相成。

综合以上分析,新能源汽车产业链动态能力是与外部环境相适应的自组织能力整合系统,用于有效地管理新能源汽车产业链的资源和能力,从而确保企业从新能源汽车产业链中获取持续竞争优势的能力。这个概念反映出新能源汽车产业链动态能力的以下几个特性:

首先,新能源汽车产业链动态能力的系统性。这主要包括三方面的含义:一是新能源汽车产业链动态能力基于新能源汽车产业链运作过程的多个能力子系统的能力整合系统;二是能力子系统又是相应的能力组件或要素的整合体,比如机制、惯例等;三是各能力子系统通过持续的相互作用、相互促进,引导新能源汽车产业链动态能力的不断自我提升和演化。

其次,新能源汽车产业链动态能力的开拓性。开拓性是新能源汽车产业链动态能力的内在属性。新能源汽车产业链动态能力将焦点放在可持续竞争优势的开拓上,这种持续竞争优势是在新能源汽车产业链动态能力的各能力子系统不断相互作用、相互促进的条件下,持续增强新能源汽车产业链动态能力的基础上而形成的,并不是某一能力子系统能够获取的。

最后,新能源汽车产业链动态能力的开放性。开放性是新能源汽车产业链动态能力的外在表征,即新能源汽车产业链动态能力不是一个封闭的系统,而是一个开放的动态系统。新能源汽车产业链动态能力构建的初衷就是为了应付快速变化的外部环境,通过与外部环境及时的信息、物资及能量的交换,新能源汽车产业链实现与外部动态环境的同步变化和发展。

(四)新能源汽车产业链动态能力的组织边界

新能源汽车产业链组织边界的界定有助于确定本书的研究对象。新能源汽车产业链在传统汽车产业链的基础上增加了电池、电机、电控系统等部件。电池、电机和电控系统是新能源汽车产业链中最关键的环节。新能源汽车产业链条从最关键的电池、电机和电控系统延伸到上游基础资源和整车领域,以及配套的充电设备,如图3-4所示。

(五)产业链动态能力与相关能力的区别

尽管在现有文献中没有人提出产业链动态能力的概念,但与其思想相关或相近的能力文献还是比较丰富的,如企业网络能力、联盟能力和供业链动态能力。

图3-4 新能源汽车产业链

企业网络能力的概念最早出现在Hakansson(1987)的研究中,他将网络能力定义为:企业改善其网络综合地位和处理特定网络关系的能力。Pittaway et al.(2004)认为随着外部环境的复杂多变,企业必须通过由网络中被动的价值提供者到价值创造者的转变,主动识别网络价值与机会,充分利用外部成员的知识与能力以获取稀缺资源,完善网络关系,形成网络愿景和价值,推动新的商业模式和新产品、新服务的不断出现,才能赢得可持续的竞争优势。

从来源来看,网络能力是以社会网络为基础构建外部关系,通过占据独特的网络位置并利用其带来的优势创新资源来获取竞争优势的能力;而产业链动态能力不但包括产业链企业之间的关系能力,还包括了产业链企业之间的协调、整合和重构等方面形成的不可复制的能力。因此,从能力来源角度来看,产业链动态能力的范围比网络能力更广,部分网络能力归属于产业链动态能力。从组织边界来看,网络能力的主体不局限于网络内企业,还包括网络外的组织和环境,比如政府、顾客群等;而产业链动态能力的主体包括了产业链内的从上游到下游在内的企业,不包括产业链外的组织和环境。因此,从组织边界角度来看,产业链动态能力的范围比网络能力更窄,部分产业链动态能力归属于网络能力。归纳起来,网络能力和产业链动态能力是两个相互交叉的概念。

Kale,P.,Dycr,J.H.and Singh,H.(2002)将联盟能力定义为:企业通过有计划发展的联盟经历获取用来积累、存储、整合与释放相关组织知识的机制与程序的能力。

从组织边界来看,产业链动态能力的主体不局限于与产业链企业建立稳定关系的联盟企业。对于那些与产业链企业虽然只有松散关系,但产业链企业从其获得资源的企业也属于产业链动态能力的组织边界内。因此,产业链动态能力包括联盟能力,其组织边界要比联盟能力广泛得多。

林焜、彭灿(2010)最早提出了“供业链动态能力”这个词,但是他们没有界定供业链动态能力的概念,只是研究了知识共享、供应链动态能力和供业链绩效三者之间的关系。江成城(2011)在整合学派和过程学派的动态能力分析框架的支撑下,首次提出了供业链动态能力的概念,认为供业链动态能力是企业通过与外部环境相适应的自组织能力整合系统有效地管理供业链网络和资源获取可持续的竞争优势的能力。

为了更好地区分供业链动态能力和产业链动态能力两个概念,首先辨析供业链和产业链。供业链和产业链主要都是在市场需求的拉动下,以企业为单元进行分析,随着市场的变化不断发展,提高企业的竞争力。供业链的主体一般仅限于核心企业的上下游企业。而产业链是多重供业链条的复合体,主体范围要比供业链广得多。因此,从组织边界来看,产业链动态能力包含了供业链动态能力,其组织边界要比供业链动态能力广泛。

综上所述,联盟能力内含于供业链动态能力,供业链动态能力内含于产业链动态能力,网络能力与产业链动态能力之间是相互交叉的关系。同时,从组织边界角度来看网络能力范围都比联盟能力、供业链动态能力和产业链动态能力要广,但是从能力来源角度来看网络能力范围又要窄。网络能力和其他三者之间都是交叉的关系。它们之间的关系如图3-5所示。

图3-5 相关概念辨析

(六)新能源汽车产业链动态能力提升的必要性

伴随着传统汽车产业的快速发展和技术创新的不断推进,燃油消耗量迅猛增加,如何实现汽车产业节能减排和提高我国汽车产业整体竞争力成为社会热点问题。

首先,新能源汽车的出现,有力地解决了当前我国传统汽车产业的迎合当前经济发展的要求,在一定程度上可以缓解石油燃料危机,保障我国能源安全,实现清洁生产、环保运行。其次,新能源汽车产业链动态能力提升开创了我国汽车产业发展的新天地,推动绿色经济发展,解决环境问题的同时可以迎来传统汽车产业向新能源汽车产业发展的新趋势。最后,新能源汽车产业链动态能力提升可以实现传统汽车技术向新技术飞越,实现我国汽车工业的大力发展,为我国汽车产业的跨越式发展提供战略机遇。

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